1、第5讲 生态系统的信息传递和稳定性 考纲扫描 1.生态系统中的信息传递()。2.生态系统的稳定性()。3.实验：设计并制作生态缸，观察其稳定性。基础知识过关 生态系统的信息传递信息的种类、特点、来源及实例(连线)信息传递的作用及应用种间关系农产品和畜产品有害动物能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动、逐级递减循环流动、反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与无机环境之间途径食物链和食物网多种地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体生态系统的稳定性生态系统的稳
2、定性的原因、类型和影响因素负反馈限度适度物质能量恢复力保持营养结构恢复抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性实质_自身结构与功能相对稳定_自身结构与功能相对稳定核心_影响因素生态系统中物种丰富度 _，营养结构越复杂，抵抗力稳定性 _生态系统中物种丰富度 _，营养结构越简单，恢复力稳定性_二者联系 相反关系：抵抗力稳定性_的生态系统，恢复力稳定性 _，反之亦然；二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：保持恢复抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状越大越强越小越强强弱实验设计并制作生态缸，观察其稳定性实验原理(1)生态缸
3、中必须包括生态系统的_成分，特别需要注意必须有足够的_。(2)各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行_。(3)生物之间要有合适的食物链结构，生物的数量_。(4)生态缸必须是_的，这样可保证生态缸中能获得充足的太阳能。当然，生态缸一定要_，防止外界生物或非生物因素的干扰。四种分解者物质循环和能量流动不宜过多透明封闭实验流程铺垫细沙 注水：注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分 放置动植物：根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体 密封生态缸：用胶带将生态缸口密封 移置生态缸：将生态缸放置在光线良好的散射光下 观察记录：每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况过关训练1判
4、断正误：生态系统的信息传递。(1)信息可来源于无机环境或生物，传递方向均为双向的。()(2)鸟类鸣叫属于行为信息。()(3)草原返青时，“绿色”为食草动物提供信息体现了信息传递起调节种间关系的作用。()(4)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递。()(5)生态系统的物理信息都来源于环境。()(6)植物都通过化学物质传递信息。()(7)信息可以调节生物的种间关系。()(8)能量流动是单向的，物质循环和信息传递都是双向的。()2判断正误：生态系统的稳定性。(1)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节。()(2)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状
5、态，原因是其抵抗力稳定性较低。()(3)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。()(4)生态系统中组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强。()(5)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。()(6)污染的湖泊，鱼类大量死亡，腐生细菌增多，进一步加重污染，这种调节是负反馈调节。()(7)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。()自 我 校 对1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)核心考点
6、突破 考点一 生态系统的信息传递1信息的种类孔雀开屏 蝙蝠的“回声定位”动物的性外激素 植物各种颜色的花 蜜蜂跳舞 乌贼喷墨 豪猪竖刺其 中 属 于 物 理 信 息 的 是 _、属 于 化学 信 息 的 是_、属于行为信息的是_。2信息传递的特点如图为生态系统的信息传递模型，请据图思考下列问题：(1)与生态系统的能量流动相比，信息传递的方向有何特点？答：_(2)从图中看，信息传递的范围有哪些？答：_自 我 校 对1 2(1)生态系统的能量流动是单向的，但信息传递是双向的。(2)生态系统的信息传递可以在生态系统的各个成分间进行，包括生物与生物之间，以及生物与无机环境之间。信息传递的种类、特点和应
7、用的分析1下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是()A生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物B植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息C动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息D牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利解析 生态系统中的信息不仅可来自生物群落中的各种生物，还可来自无机环境，例如湿度、光照等；生态系统的信息传递，可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间，而植物激素在植物体内起作用；动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息；一定限度内，食草动物吃草有利于草的更新与分蘖。答案 C2(2018海南)某同学将一面镜子竖立在一棵
8、树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是()A小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息解析 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息，A 项正确；小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息，B 项正确；小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息，C 项正确；激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息，D 项错误。答案 D3(2019宁夏银川一中高三第二次模拟)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，不正确的是()A利用黑光灯
9、诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用B利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治C信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定D短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用解析 用黑光灯诱捕、调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性特点，这属于生态系统中物理信息传递的应用，A 项正确；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治，B 项错误；信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定是生态系统中信息传递的意义之一，C 项正确；短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，是“日照长短”这个物理信息对黄
10、麻植物的刺激引起，D 项正确。答案 B精要点拨巧判生态系统信息传递的类型：(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种“行为”交流信息。生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较4(2019河北高三 5 月冲刺模考)下列对于生态系统结构
11、和功能的相关叙述，错误的是()A信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定B生态系统的物质循环发生在生物群落和无机环境之间C生态系统中存在着物质循环和能量流动两个独立的过程D任何生态系统都需要来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能解析 捕食者和被捕食者通过信息传递，保持数量的相对稳定，说明信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定，A项正确；组成生物体的化学元素在生物群落和无机环境之间反复出现，循环流动，B 项正确；物质循环和能量流动相互依存，不可分割，C 项错误；能量流动是单向的，不能循环利用，因此任何生态系统都需要来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能，D 项正确。答案
12、 C5如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是()A信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的B生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递C物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向D生态系统各成分间都有各种形式的信息传递解析 能量流动的特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复出现、循环流动的，信息传递往往是双向的。答案 A精要点拨(1)生态系统的信息的种类因传播途径的不同而不同。例如，孔雀开屏如果是通过行为传递给对方信息，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方信息，则属于物理信息。(2)生态系统的物质循环所指的
13、物质主要是组成生物体的基本元素，而不是由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等具体物质。(3)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。考点二 生态系统的稳定性1反馈调节图 A 为草原生态系统中的反馈调节示意图，图 B 为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。请据图思考下列问题：(1)反馈调节有正反馈调节和负反馈调节，图 A 和图 B 分别属于哪一种？答：_(2)请写出图 A 中的食物链。答：_(3)甲状腺激素分泌增加后，会影响下丘脑和垂体的分泌活动，其中的反馈调节和图中的哪种调节方式相同？答：_2生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性
14、和总稳定性之间的关系三者之间的关系可用如下模型表示：(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)T 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离大说明_稳定性_。(3)S 可以表示恢复到原状态所需的时间，S 越大，表示_稳定性越_。(4)TS 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越_。3生态系统自我调节能力辨析(1)实例：河流：森林：(2)基础：负反馈调节，在生态系统中普遍存在。(3)特点：生态系统的自我调节能力是有限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统难以恢复
15、。自 我 校 对1(1)图 A 所示的是负反馈调节，图 B 所示的是正反馈调节。(2)乙甲丙。(3)甲状腺激素分泌增加后，会抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这种反馈调节是负反馈调节，和图 A 中的调节方式相同。2(2)抵抗力 弱(3)恢复力 弱(4)弱生态系统的稳定性及其基础分析1下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是()A抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强B生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节C适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性D“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性解析 抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性不一定强，如极地苔原生态系统，生物种类少
16、，抵抗力稳定性弱，但由于温度极低，条件恶劣，恢复力稳定性也很弱；适当增加生物种类可提高生态系统的自我调节能力，从而提高其抵抗力稳定性。答案 A精要点拨生态系统稳定性的 5 个易混点：(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定性高。(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。(3)强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。(4)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辨析：某一生态系统在受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应
17、视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。(5)抵抗力稳定性和恢复力稳定性并非一定呈负相关，如北极苔原的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都差。2图 A 为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：(1)作为一个完整的生态系统，除了图 A 中所示的成分外，还应该包括_和_。(2)甲、乙、丙三者之间的食物联系是_；该生态系统的_是沿着这种渠道进行的。(3)图 B 为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是_。该结果产生的原因是_。(4)图 A 和图 B 这两种反馈调节是否相同？为什么？_。解析 图 A 表示
18、出了生态系统的生产者和消费者，作为一个完整的生态系统，还缺少非生物的物质和能量、分解者。物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的。由于湖泊受到污染，使物种的数量和种类减少，导致抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图 A 中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，最终使生态系统保持平衡，属于负反馈调节。图 B 中生态系统逐渐远离平衡，属于正反馈调节。答案(1)分解者 非生物的物质和能量(2)乙甲丙 物质循环和能量流动(3)加速破坏原有生态系统的稳态 生物种类减少，自我调节能力降低(4)不相同。图 A 是负反馈调节，图 B 是正反馈调节精要点拨生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
19、比较项目正反馈调节负反馈调节调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析运用曲线模型理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系3如图为某一生态系统的稳定性图解，对此图理解不正确的是()A一般情况下，b 可代表恢复力稳定性B一般情况下，自我调节能力与 a 曲线相似C抵抗力稳定性与营养结构呈正相关D所有生态系统都符合这一数学模型解析 选项 A，一般情况下，营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱；选项 B，一般情况下，营养结构越复杂，自我调节能力越大，与 a 曲线相似；选项 C，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越
20、大，二者呈正相关；选项 D，北极苔原生态系统，营养结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性也弱，不符合这一模型。答案 D4下图中的曲线表示某生态系统的总稳定性(抵抗力稳定性与恢复力稳定性之和)，图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围，当受到外界干扰时就偏离正常范围，偏离值为T 时，生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为 S。TS表示曲线与正常范围之间围成的面积，可作为总稳定性的定量指标。依图判断下列说法错误的是()A相同干扰，T 值越大，表示生态系统的抵抗力稳定性越小BS 值越大，表示一个生态系统的恢复力稳定性越大C在一定干扰范围内，TS 值越大，表示一个生态系统的总稳定性越低D
21、热带雨林生态系统和草原生态系统如果有同样的 T 值，则所受干扰程度一定不同解析 抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力，所以抵抗力稳定性越大，受到相同程度的外界干扰时偏离正常范围的距离即图示的 T 值就越小，反之，T 值就越大，故 A 项正确；恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，所以恢复力稳定性越大，遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的时间就越短，即图示中 S 的距离越短，故 B 项错误；由于 TS 值越大，就意味着 T 值和 S 值均大，所以抵抗力稳定性和恢复力稳力性就越小，故 C 项正确；由于热带雨林生态系统的抵抗力稳定性大于
22、草原生态系统的抵抗力稳定性，若所受干扰程度相同，则热带雨林生态系统的 T 值要小于草原生态系统的 T 值，若有相同的 T 值，则热带雨林生态系统所受的干扰程度肯定大于草原生态系统，故 D项正确。答案 B精要点拨(1)对于极地苔原(冻原)，由于物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。(2)生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系：(3)增加物种丰富度可以提高生态系统的稳定性，对自然生态系统应加强生物多样性保护，而对人工生态系统可适当增加物种的多样性。考点三 实验设计并制作生态缸，观察其稳定性理性思维与实验探究现有 A、B 两个密闭、透明的生态瓶，其生物组成和光照条件见下
23、表。一段时间后，发现 A 瓶的生态系统较 B 瓶的稳定。生态瓶编号光照含微生物的泥沙浮游藻类水草浮游动物AB注：“”表示有，“”表示无。(1)一段时间后，B 瓶中浮游藻类种群密度_，原因是_；浮游动物的种群密度_，原因是_。(2)生态系统中分解者的作用是_。自 我 校 对(1)降低 没有光照，藻类无法进行光合作用 降低 氧气与食物不足(2)将动植物遗体残骸中的有机物最终分解成无机物提示：(1)B 瓶无光照，植物不能进行光合作用，因此该瓶中氧气逐渐减少，浮游藻类种群密度降低。浮游动物以浮游植物为食，浮游植物逐渐减少，且瓶中氧气减少，导致浮游动物数量减少。(2)动植物遗体残骸中的有机物最终分解为无
24、机物是通过分解者的分解作用完成的。生态缸分析 下列关于生态缸制作的说法，正确的是()A生态缸的密封性越差，其生物死亡就越快B生态缸中放入较多的小乌龟有利于该生态系统的稳定C生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系，否则稳定性就差D生态缸制作完成后，应放在光线良好但不是阳光直射的地方解析 生态缸中的生物种类和数量比例要适宜，小乌龟是该小型生态系统的最高级消费者，数量宜少。生态缸制作完成后，不能放在阳光直射的地方，否则会因为温度过高而导致缸内生物的死亡。答案 D精要点拨设计并制作生态缸，观察其稳定性(1)实验设计要求：设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生
25、物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光要用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡(2)生态缸稳定性的观察与分析：观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。长短句子强记，关键细节突破1生态系统中的信息传递的范围不包括细胞
26、之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。2抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关。在某些特殊生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。3引入新的物种不一定都会增强生态系统的抵抗力稳定性，如果引入的物种造成了生物入侵现象，生态系统反而会遭到破坏，从而降低生态系统的抵抗力稳定性。4生态系统中的信息种类包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。5生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，一般情况下，二者呈负相关。6生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。7生态系统的功能包括物质
27、循环、能量流动和信息传递。物质循环是载体，能量流动是动力，信息传递可以调节物质循环和能量流动的方向。8生命活动的正常进行及生物种群的繁衍离不开信息的传递，信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。高考真题精选 1(2018海南)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是()A适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强C恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态D生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级解析 适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复，A 项正确；随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强，B
28、 项正确；恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态，C 项正确；生物多样性提高，但能量传递效率保持不变，D 项错误。答案 D2(2014海南)某果园发生了虫害，该虫害是由害虫 A 引起的。害虫招来了一种小蜂和一种小鸟，小蜂把卵产入害虫 A 体内，孵出的小蜂幼虫吃空虫体后羽化飞出，再攻击害虫 A 的其他个体。小鸟特别喜食害虫 A，也捕食小蜂。在体内有小蜂幼虫的害虫 A 中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食。回答下列问题：(1)小鸟和小蜂的种间关系是_。(2)小鸟捕食疯狂摇摆的害虫 A，对 A种群的生存_(填“有 利”“不 利”或“无 影 响”)，理 由 是_。(3)体内有小蜂幼虫的害虫 A 摇摆身体为小鸟提供了一定的信息。在生态系统中，信息对种间关系有_作用，有利于维持生态系统的稳定。解析(1)根据题干可知，小蜂吃害虫，小鸟捕食害虫 A 和小蜂，因此小鸟和小蜂的种间关系是捕食和竞争。(2)捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱和年幼的个体，客观上促进了种群的发展。(3)生态系统的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统稳定的作用。答案(1)捕食和竞争(2)有利 通过捕食，使不适应环境的个体死亡，客观上促进了害虫 A 种群的发展，有利于害虫 A 种群的生存(3)调节